Heterojunktion aurinkokennojen nousu: potentiaalin vapauttaminen optisten muunnoskalvojen avulla
Aurinkoenergiateollisuus on läpikäymässä merkittävää muutosta, ja heterojunktion aurinkokennot (HJT) ovat siirtymässä laajamittaiseen kehitysvaiheeseen. Vuodesta 2022 lähtien HJT-kennojen ja -moduulien valmistuskustannukset ovat jatkuvasti laskeneet, mikä on johtanut kiihtyvään massatuotantoon. Tässä blogissa käsitellään HJT-teknologiaan ja optisiin muunnoskalvoihin liittyviä keskeisiä edistysaskeleita, haasteita ja mahdollisuuksia, joilla on ratkaiseva rooli näiden tehokkaiden aurinkosähkölaitteiden suorituskyvyn parantamisessa.
Heterojunktion aurinkokennojen ymmärtäminen
Heterojunktio-aurinkokennot tai HIT-kennot ovat eräänlainen korkeatehoinen kiteinen piiaurinkokenno, jolle on tunnusomaista niiden ainutlaatuinen rakenne. Ne tunnetaan joustavasta suunnittelustaan, pitkästä käyttöiästään ja kyvystään tuottaa virtaa molemmilta puolilta. Verrattuna passivoituun emitteri- ja takakennoteknologiaan (PERC) HJT-kennoissa on herkempi läpinäkyvä johtava oksidikerros (TCO) erityisesti ympäristöissä, jotka ovat alttiina ultraviolettivalolle (UV), hapoille ja kosteille olosuhteille. Pitkäaikainen altistuminen UV-valolle voi heikentää Si-H-sidoksia solun pinnalla, mikä vaikuttaa negatiivisesti tehokkuuteen ja pitkäikäisyyteen.
Näiden haasteiden lieventämiseksi valmistajat käyttävät tyypillisesti UV-säteilyä estäviä kapselointiratkaisuja. Perinteiset menetelmät voivat kuitenkin haitata HJT-solujen kykyä valjastaa lyhytaaltoinen valo, mikä heikentää niiden kilpailuetua. Optiset muunnoskalvot, jotka on suunniteltu erityisesti HJT-sovelluksiin, tarjoavat lupaavan ratkaisun muuttamalla UV-valon näkyväksi siniseksi valoksi, mikä vähentää solujen hajoamista ja parantaa moduulin kokonaistehoa ja vakautta.
Optisten muunnoskalvojen rooli
Optiset muunnoskalvot, jotka tunnetaan myös nimellä valokonversiokalvot heteroliitoskennoille, ovat innovatiivisia materiaaleja, jotka on kehitetty optimoimaan HJT-tekniikan suorituskykyä. Nämä kalvot luodaan lisäämällä optisia muunnosaineita erittäin läpäiseviin kalvoihin, mikä mahdollistaa UV-valon muuttamisen siniseksi valoksi, mikä parantaa aurinkomoduulien tehokkuutta.
Viimeaikaiset testit ovat osoittaneet, että optisten muunnoskalvojen käyttö voi parantaa moduulin tehokkuutta noin 1.5 % verrattuna perinteisiin UV-leikattuihin kapselointiratkaisuihin. Lisäksi nämä kalvot on suunniteltu säilyttämään korkea luotettavuus yli 50 vuoden ajan, mikä tekee niistä kestävän valinnan aurinkoenergian valmistajille.
Optisten muunnoskalvojen tärkeimmät ominaisuudet
Optisilla muunnoskalvoilla on useita merkittäviä ominaisuuksia, jotka parantavat niiden käytettävyyttä:
Koekstrudoitu PO-materiaali: Korkea muunnostehokkuus ja erinomainen UV-kestävyys.
Säilytysolosuhteet ja säilyvyys: Optimaalisen suorituskyvyn varmistamiseksi kalvot tulee säilyttää poissa suorasta auringonvalosta ympäristöissä, joiden lämpötila on 25±15 °C ja kosteus 55±15%. Säilyvyys on kolme kuukautta valmistuspäivästä ja on suositeltavaa käyttää avattu tuote kuuden tunnin sisällä.
Suorituskyvyn ominaisuudet
Tässä on yksityiskohtainen katsaus optisten muunnoskalvojen suorituskykyominaisuuksiin:
| Omaisuus | yksikkö | tyypillinen arvo | Standard |
|---|---|---|---|
| Paksuus | pm | Vakio±10 % | GB / T 6672-2001 |
| Paino | g / m2 | ≥ Vakio | Saiwu-menetelmä |
| Leveys | mm | 200-2200 | - |
| Pintarakenne | - | Kohokuvioitu | - |
| Tiheys | g / cm3 | 0.85-0.95 | ISO 1183 |
| Vetolujuus | MPa | MD≥6.0, TD≥5.0 | ASTM D-882 |
| Venymä tauolla | % | MD≥400, TD≥40 | - |
| Kuorinnan vahvuus HJT:llä | N / cm | ≥ 25 | Saiwu-menetelmä |
| Kuorinnan lujuus lasilla | N / cm | ≥ 60 | GB / T 29848-2018 |
| Kuorinnan vahvuus taustalevyllä | N / cm | ≥ 40 | - |
| Terminen kutistuminen | % | MD≤3.0, TD≤1.5 | - |
| Silloittamisen tutkinto | % | 75≤X≤95 | - |
| Läpinäkyvyys (280-380nm) | % | ≤ 20 | - |
| Läpinäkyvyys (380-1100nm) | % | ≥ 90 | - |
| Tilavuusvastus | Voi*cm | ≥1 × 1015 | - |
| Kellastumisindeksi 1000h DH:n jälkeen | / | △YI≤5 | - |
| Kuoriutumislujuus lasilla 1000h DH:n jälkeen | N / cm | ≥ 40 | - |
| Kellastumisindeksi 120 kWh UV:n jälkeen | / | △YI≤5 | - |
| Vesihöyryn siirtonopeus | g/m2*päivä | ≤ 5.0 | 38℃、90%RH、500um |
Siirtyminen P-Typestä N-Type-teknologioihin
Aurinkosähköteollisuuden kehittyessä siirtyminen P-tyypin teknologioista N-tyypin teknologioihin on tulossa yhä ilmeisemmäksi. N-tyyppisten teknologioiden, erityisesti HJT:n ja TOPConin, teollistumiseen vaikuttavia tekijöitä ovat laitteiden toimitusnopeus sekä valmistajien vaihtelevat valmiudet tuotantolinjojen rakentamisessa ja käyttöönotossa.
HJT-teknologian kannalta merkittävä läpimurto on ammattitaitoisen henkilöstön kehittäminen. HJT:n tarvitsema työvoima eroaa perinteisistä kiteisistä piijärjestelmistä, mikä johtaa akkujen valmistajien, laitetoimittajien ja materiaalitoimittajien pulaan.
HJT-teknologian kehityksen haasteet
HJT:n lupaavista näkymistä huolimatta haasteita on edelleen. HJT-teknologiaa aktiivisesti harjoittavien yritysten määrä on rajallinen, mikä luo käsityksen, että kustannussäästöt ja tehokkuuden parantaminen ovat hitaita prosesseja. Uuden teknologian käyttöönotto vaatii asiakkailta sopeutumisaikaa, sillä monet ovat edelleen epävarmoja HJT:n komponenttien luotettavuudesta.
Kuitenkin, kun yhä useammat asiakkaat tunnistavat HJT-teknologian edut, kuten lisääntyneen sähköntuotannon, markkinat alkavat reagoida myönteisesti. Tuore esimerkki on Guodian Investmentin tarjouskilpailu 160 MW:n tilauksesta, jossa vaadittiin nimenomaan HJT-komponentteja.
Ajon tehokkuutta ja kustannussäästöjä HJT-tekniikassa
HJT-teknologian tehokkuuden lisäämiseksi ja kustannusten vähentämiseksi tutkitaan useita keskeisiä alueita:
Tuotteen rakenne: Aurinkokennojen suunnittelun optimointi suorituskyvyn parantamiseksi.
Materiaalin valinta : Keskity piikiekkojen laatuun, ITO-kalvon suorituskyvyn optimointiin ja metallielektrodimateriaalien jalostukseen.
Tuotantoprosessin ohjaus: Nanometrin mittakaavan kerrosten kiristyssäätimet vaikuttavat suoraan tehokkuuteen.
Piikiekon paksuuden vähentäminen: Siirtyminen 130 mikronista 120 mikroniin, lopullisena tavoitteena saavuttaa 90 mikronia.
HJT-teknologian tulevaisuuden näkymät
Tänä vuonna HJT-toimitusten arvioidaan nousevan noin 10 GW:iin ja ensi vuoden ennusteiden mukaan kasvua 40-50 GW. HJT-teknologian nopea kehitys tarjoaa lupaavan mahdollisuuden laajaan käyttöön aurinkoenergia-alalla.
HJT:n massatuotannon haasteet
HJT-teknologian eduista huolimatta sen kustannukset ovat PERC- ja TOPCon-järjestelmiä korkeammat, mikä on merkittävä haaste massatuotannolle. Yhteistyö HJT:n kumppaneiden kesken keskittyy kustannusten vähentämiseen ja tehokkuuden parantamiseen strategioilla, kuten hopeatahnan käytön minimoiminen, kohdemateriaalivaatimusten vähentäminen ja kiekon paksuuden optimointi.
HJT:n tehokkuuden lisääminen
Keskeisiä painopistealueita HJT:n tehokkuuden parantamiseksi ovat:
Mikrokiteinen tekniikka: Parantaa täyttökerrointa, johtavuutta ja valonläpäisyä tehokkuuden lisäämiseksi.
Metallisointitekniikat: Kuparipinnoituksen ja nollavirtakiskotekniikan käyttöönotto hopeatahnan kulutuksen vähentämiseksi ja verkkolinjan tehokkuuden lisäämiseksi.
Optiset muunnoskalvot: Näiden kalvojen käyttö parantaa HJT:n suorituskykyä muuntamalla UV-valo käyttökelpoiseksi energiaksi.
Yhteenveto
Heterosähköisten aurinkokennojen kehittäminen on merkittävä edistysaskel aurinkosähköteknologiassa, mikä voi parantaa tehokkuutta ja alentaa kustannuksia. Optiset muunnoskalvot ovat olennainen osa tämän potentiaalin toteuttamista, ja ne tarjoavat innovatiivisia ratkaisuja, jotka parantavat HJT:n suorituskykyä ja vastaavat UV-altistuksen asettamiin haasteisiin. Alan kehittyessä HJT:stä tulee yhä todennäköisempää valtavirran teknologiaksi, mikä tasoittaa tietä kestävämmälle ja tehokkaammalle aurinkoenergian tulevaisuudelle.
Lisätietoa aurinkoenergian valmistusteknologioista saat tutustumalla yritykseemme, Ooitechiin, joka tarjoaa 15 vuoden kokemuksen aurinkosähköteollisuudesta ja tarjoaa aurinkopaneelien tuotantolinjoille laitteita ja kattavat koulutuspalvelut. Saat lisätietoja vierailemalla YouTube-kanava ja katso meidän MBB:n täysautomaattisen aurinkopaneelin tuotantolinjan video. Lisäksi voit ladata meidän luettelo ja Yrityksen profiili lisätietoja.